滑动弧裂解CO2机理

• 作者: 杨锐 游滨川 刘潇 杨家龙 郑洪涛 马彪
• 来源期刊: 气体物理
• 学科: 工学
• 关键词: CO2裂解 滑动弧 非平衡等离子体 反应机理
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 页码范围: 53-62
• 页数: 10页
• 分类号: TK16
• 语种: 中文
• DOI: 10.19527/j.cnki.2096⁃1642.0883

摘要

建立了一维滑动弧裂解CO2的反应机理模型.利用对流冷却的特征频率计算横向气流对流引起的等离子体组分损失.将等离子体密度和温度的数值模拟结果与文献中滑动电弧等离子体反应器的实验数据进行了对比,吻合较好.模拟结果表明,滑动弧裂解CO2会产生大量O和O2等活性助燃粒子以及可燃的CO.随着对流冷却特征频率的增加,放电过程中最大电子数密度和电子温度减小,CO2转化率下降.在整个CO2裂解机制中e+CO2→e+CO+O的贡献最大,准稳态中贡献率为90.63％,瞬态中贡献率为98.43％.反应CO+O+M→CO2+M对CO2生成的贡献率最大.在实际应用中,为提高CO2转化率,可以通过增大放电电流,增大e+CO2→e+CO+O的反应速率,同时选择合适的气体流量,避免过大的速度引起CO2转化率下降.